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(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

純堿生產過程涉及許多物料輸送環(huán)節(jié)，特別是經過煅燒工序以后物料呈粉粒狀，此后的輸送過程已無法再通過各類管道閥門來調節(jié)流量，目前生產過程中多利用插板閥來控制物料流量。隨著科技的發(fā)展風門、閥門、閘門、擋板等開合設施的驅動機構已不再單單依靠氣動執(zhí)行機構或液動執(zhí)行機構，不用再設空壓站、液壓站等輔助裝置，可利用電動推桿來完成上述開合設施的驅動。

1 電動推桿的特點及應用

電動推桿是一種將電動機的旋轉運動轉變?yōu)橥茥U的直線往復運動的電力驅動裝置，可用于各種簡單或復雜的工藝流程中做為執(zhí)行機械使用，還可實現(xiàn)遠距離控制、集中控制或自動控制。電動推桿由驅動電機、減速器、絲杠、螺母、導套、推桿、滑座、彈簧、外殼及控制開關等組成，如圖1所示。工作原理是電動機經減速器減速后，帶動一對絲杠螺母，把電機的旋轉運動變成直線運動，利用電動機正反轉完成推桿動作[1]。

1.推桿 2.外殼 3.絲杠 4.螺母 5.導套、彈簧、滑座 6.控制開關 7.減速器 8.驅動電機圖1 電動推桿結構示意圖

電動推桿可以根據不同的應用負荷而設計，推力范圍大，運行速度快。利用電動推桿作為驅動機構可實現(xiàn)精準控制、同步控制，控制原理圖如2所示。絲杠螺母(或蝸輪蝸桿)傳動結構有絕對動載自鎖功能，增加設備運行的安全性，利用這一自鎖功能當電動推桿工作時達到所需開度就無需再供電，節(jié)能效果顯著。推桿行程到達極限位置，內部螺母觸角壓制限位開關斷開電源，使電機不再轉動，這時推桿自動停止工作，達到很好的超載保護作用，使電機或構件不被損壞，還可配置安全離合器或過載壓力傳感器防過載。

電動推桿自上世紀八十年代投用于工業(yè)生產后，憑借其動作平穩(wěn)可靠、控制精準、耗能少、適用范圍廣，可實現(xiàn)自動控制、集中控制和遠程控制等特點被廣泛推廣。電動推桿可適應純堿生產過程高溫、高濕、粉塵含量高和腐蝕性強的環(huán)境，在物料輸送過程被用于控制閥門、閘門等設施開合，應用廣泛。

2 電液動推桿的特點

隨著電動推桿在工業(yè)生產中應用的深入，人們對其性能的要求也越來越高，要求有更高的推動力、更好的啟動控制性能、更便于安裝維護、更節(jié)能，在此背景下電動推桿的另一類型電動液壓推桿—簡稱電液動推桿應運而生。

圖例：QF—低壓斷路器 KM—交流接觸器 KH—熔斷器 SQ1、SQ2—位置開關XT—端子排 GD、RD—指示燈 SB1、SB2—按鈕圖2 電動推桿控制原理圖

電液動推桿，是一種機、電、液一體化的新型柔性傳動機構，它以執(zhí)行機構(油缸)、控制機構(液壓控制閥組)和動力源(油泵電機等)組成，如圖3所示。工作原理是：電動機通過正反轉驅動雙向液壓泵正反輸出壓力油，經液壓控制閥送至油缸，可實現(xiàn)活塞桿的往復運動[2]。

1.推桿 2.驅動電機 3.油缸 4.油泵 5.液壓控制閥組圖3 電液動推桿結構示意圖

電液動推桿內部設有溢流閥，當活塞桿所受外力超過額定的輸出力或活塞已達到終點，這時油缸內油壓增高到調定的壓力，溢流閥迅速而準確的溢流，實現(xiàn)過載自動保護，電機雖在轉動，但不會燒毀。該機構還具有自鎖功能，電液推桿的油路集成塊中設計了壓力自鎖機構，當推桿動作到一定位置后，壓力油處于保壓狀態(tài)，電機無需運轉推桿亦可保持在工作狀態(tài)。

除此之外電液動推桿具有其他驅動機構無法比擬的優(yōu)點，如可以負荷啟動，可以在其推力、拉力范圍內實行無極調節(jié)，且能耗在同等工況下僅為電動推桿的一半。除此之外，電液推桿采用全液壓傳動，動作靈敏、運行平穩(wěn)，能有效地緩沖外來沖擊力，且全封閉結構便于安裝和維修，在惡劣的環(huán)境中不吸塵、不進水，內部不銹蝕，因而使用壽命較長。

3 電液動推桿在生產中應用實例

鑒于電液動推桿可靠的結構、穩(wěn)定的性能、精準的控制以及較低的能耗，其在工業(yè)生產中的應用越來越廣泛，目前我公司電動插板閥的驅動機構大部分為電液動推桿，尤其是2018年的技改項目“篩分樓廢料倉自動化升級改造”將電液動推桿應用于顎式閘門的控制。

電液動顎式閘門由電液動推桿驅動實現(xiàn)閘門的開合，具有輸出力量大、結構緊湊、空間小、操作靈活、工作平穩(wěn)可靠和拆裝維護方便等優(yōu)點，如圖4所示。本項目對顎式閘門的控制，不僅實現(xiàn)了現(xiàn)場控制、DCS遠程控制，還將控制按鈕引入操作崗位實現(xiàn)了遠程集中控制，實現(xiàn)了三種控制方式的統(tǒng)一，控制原理圖如圖5所示。由圖5可以看出電液動推桿不僅可以通過自身結構中的溢流閥進行過載保護，當該結構失效時還可以通過控制系統(tǒng)的熱繼電器進行過載保護。本項目在進行電氣設計時還將顎式閘門開合位置狀態(tài)引入DCS，以便實時觀察閘門位置，控制物料流動。

1.廢料倉 2.顎式閘門 3.電液動推桿圖4 電液動顎式閘門安裝示意圖

圖例：QF—低壓斷路器 KM—交流接觸器 FU—熔斷器 KH—熱繼電器 SQ1、SQ2—位置開關 XT—端子排 GD、RD—指示燈 SB1、SB2—按鈕圖5 電液動顎式閘門控制原理圖

4 結 論

電動推桿和電液動推桿都具有結構可靠、性能穩(wěn)定、控制精準、耗能低，具有自鎖功能和過載保護等特點，電液動推桿還可以負荷啟動和在其推力、拉力范圍內實現(xiàn)無極調節(jié)。

電動推桿和電液動推桿代替手動推桿應用于純堿生產當中，實現(xiàn)了插板閥、閘門等開合裝置的自動化升級，屬于機器代人的一種形式，通過遠程控制和集中控制可以改善操作環(huán)境、提高工作效率。